Bài giảng Cơ sở dữ liệu đa phương tiện - Chương 6: Phép tính quan hệ (Ngôn ngữ tân từ) - Khoa CNTT - Trường ĐH KHTN

Nội dung text: Bài giảng Cơ sở dữ liệu đa phương tiện - Chương 6: Phép tính quan hệ (Ngôn ngữ tân từ) - Khoa CNTT - Trường ĐH KHTN

1. Nội dung Giới thiệu Nhắc lại về lý thuyết logic Phép tính quan hệ trên bộ Tuple Relational Calculus (TRC) Phép tính quan hệ trên miền Domain Relational Calculus (DRC) 2
2. Giới thiệu (tt) Ngôn ngữ truy vấn hình thức dựa trên lý thuyết logic do Codd đề nghị năm 1972 Sử dụng biểu thức logic để định nghĩa hình thức kết quả câu truy vấn Dựa trên lý thuyết logic Phi thủ tục Rút trích “cái gì” hơn là “làm thế nào” Khả năng diễn đạt tương đương ĐSQH 4
3. Nội dung Giới thiệu Nhắc lại về lý thuyết logic Phép tính quan hệ trên bộ Phép tính quan hệ trên miền 6
4. Nhắc lại về lý thuyết logic Một số ví dụ về công thức logic P(t), P(t) , Q(t) P(t)  Q(t) t(P(t)) t(P(t)) 8
5. Phép tính quan hệ trên bộ Biểu thức phép tính quan hệ trên bộ có dạng { t.A | P(t) } t là biến bộ Có giá trị là một bộ của quan hệ trong CSDL t.A là giá trị của bộ t tại thuộc tính A P là công thức có liên quan đến t P(t) có giá trị ĐÚNG hoặc SAI phụ thuộc vào t Kết quả trả về là tập các bộ t sao cho P(t) đúng 10
6. Ví dụ 2 Tìm mã và họ tên giáo viên có lương trên 2000 { t.MAGV, t.HOTEN | GIAOVIEN (t)  t.LUONG > 2000 } P(t) Tập các MAGV và HOTEN của những bộ t sao cho t là một thể hiện của GIAOVIEN và t có giá trị lớn hơn 2000 tại thuộc tính LUONG Kết quả : Tìm những bộ t thuộc GIAOVIEN có thuộc tính lương lớn hơn 2000 Lấy ra các giá trị tại thuộc tính MAGV và HOTEN 12
7. Ví dụ 3 Cho biết các giáo viên (MAGV) làm việc ở bộ môn ‘Hệ thống thông tin’ { t.MAGV | GIAOVIEN(t)  (s) ( BOMON(s)  s.TENBM ‘Hệ thống thông tin’  s.MABM t.MABM ) } GIAOVIEN Q(s) MAGV HOTEN MABM BOMON 1 Nguyễn Hoài An HTTT MABM TENBM 2 Trần Trà Hương MMT HTTT Hệ thống thông tin MAGV 3 Nguyễn Nam Sơn CNPM CNPM Công nghệ phần mềm 1 4 Lý Hoàng Hà HTTT MMT Mạng máy tính 4 14
8. Ví dụ 5 Cho biết tên các giáo viên (HOTEN) vừa không tham gia đề tài vừa không chủ nhiệm đề tài { t.HOTEN | GIAOVIEN(t)  (  (s) (THAMGIADT(s)  t.MAGV s.MAGV)   (u) (DETAI(u)  t.MAGV u.GVCNDT)) } GIAOVIEN THAMGIADT DETAI MAGV HOTEN MAGV MADT MADT GVCNDT 1 Nguyễn Hoài An 1 1 1 1 2 Trần Trà Hương 3 2 2 2 3 Nguyễn Nam Sơn 3 null 4 Lý Hoàng Hà 16
9. Ví dụ 7 Cho biết tên các giáo viên nữ và tên khoa quản lý giáo viên này {t.HOTEN, u.TENKHOA | GIAOVIEN(t)  KHOA(u)  t.PHAI ‘Nữ’  (s)(BOMON(s)  s.MAKHOA u.MAKHOA  s.MABM t.MABM) } 18
10. Ví dụ 8 (tt) Tìm các giáo viên (MAGV, HOTEN) tham gia vào tất cả các đề tài { t.MAGV, t.HOTEN | GIAOVIEN(t)  (s)(DETAI(s)  (u)(THAMGIADT(u)  u.MADT s.MADT  t.MAGV u.MAGV))} GIAOVIEN DETAI THAMGIADT MAGV HOTEN MADT TENDT MAGV MADT t1 1 Nguyễn Hoài An s1 1 u1 1 1 t2 2 Trần Trà Hương s2 2 u2 2 2 t3 3 Nguyễn Nam Sơn s3 3 u3 4 1 t4 4 Lý Hoàng Hà u4 4 2 u5 4 3 20
11. Ví dụ 9 (tt) Tìm các giáo viên (MAGV, HOTEN) tham gia vào tất cả các đề tài do giáo viên mã số 2 làm chủ nhiệm { t.MAGV, t.HOTEN | GIAOVIEN(t)  (s)((DETAI(s)  s.GVCNDT = 2) (u(THAMGIADT(u)  u.MADT s.MADT  t.MAGV u.MAGV ))) } 22
12. Định nghĩa hình thức Một công thức truy vấn tổng quát có dạng { t1.Ai, t2.Aj, tn.Ak | P(t1, t2, , tn) } t1, t2, , tn là cá c biến bộ Ai, Aj, , Ak là cá c thuo ̣c tính trong cá c bo ̣ t tương ứ ng P là công thức P là công thức nguyên tố Hoặc được hình thành từ những công thức nguyên tố 24
13. Công thức nguyên tố (i) R(t) t là biến bộ GIAOVIEN (t) R là quan hệ (ii) t.A  s.B A là thuộc tính của biến bộ t t.MAGV = s.MAGV B là thuộc tính của biến bộ s  là các phép so sánh , , , , , (iii) t.A  c c là hằng số s.LUONG > 30000 A là thuộc tính của biến bộ t  là các phép so sánh , , , , , 26
14. Công thức nguyên tố (tt) Công thức (ii) và (iii) t.A  s.B t.A  c Chân trị tùy thuộc vào việc thay thế giá trị thật sự của bộ vào vị trí biến bộ R A B C Nếu t là bộ 10 1 Thì t.B > 5 có chân trị ĐÚNG (10 > 5) 20 1 28
15. Qui tắc (1) Mọi công thức nguyên tố là công thức (2) Nếu P là công thức thì (P) là công thức (P) là công thức (3) Nếu P1 và P2 là các công thức thì P1  P2 là công thức P1  P2 là công thức P1 P2 là công thức 30
16. Qui tắc (tt) (5) Nếu P là công thức nguyên tố thì Các biến bộ t trong P là biến tự do (6) Công thức P=P1P2 , P=P1P2 , P=P1 P2 Sự xuất hiện của biến t trong P là tự do hay kết buộc phụ thuộc vào việc nó là tự do hay kết buộc trong P1, P2 32
17. Công thức an toàn Xét công thức { t |  (GIAOVIEN(t)) } Có rất nhiều bộ t không thuộc quan hệ GIAOVIEN Thậm chí không có trong CSDL Kết quả trả về không xác định Một công thức P gọi là an toàn nếu các giá trị trong kết quả đều lấy từ miền giá trị của P Dom(P) Tập các giá trị được đề cập trong P 34
18. Nội dung Giới thiệu Nhắc lại về lý thuyết logic Phép tính quan hệ trên bộ Phép tính quan hệ trên miền 36
19. Ví dụ 1 Cho biết mã và tên giáo viên có lương trên 3000 { p, q | (r) (GIAOVIEN(p, q, r, s, t, u, v, x, y, z,m)  r > 3000 )) } GIAOVIEN(MAGV, HOTEN, LUONG, PHAI, NGAYSINH, SONHA, DUONG, QUAN, THANHPHO, GVQLCM, MABM) 38
20. Ví dụ 3 Cho biết các giáo viên (MAGV, HOTEN) không có tham gia đề tài nào {p, q | GIAOVIEN(p, q, r, s, t, u, v, x, y, z, m)  (a)(THAMGIADT(a, b, c, d, e)  a = p ) } GIAOVIEN(MAGV, HOTEN, LUONG, PHAI, NGAYSINH, SONHA, DUONG, QUAN, THANHPHO, GVQLCM, MABM) THAMGIADT(MAGV, MADT, STT, PHUCAP, KETQUA) 40
21. Nhận xét Một công thức nguyên tố mang giá trị ĐÚNG hoặc SAI với một tập giá trị cụ thể tương ứng với các biến miền Gọi là chân trị của công thức nguyên tố Một số qui tắc và biến đổi tương tự với phép tính quan hệ trên bộ 42
22. Công thức an toàn (tt) Xét công thức { x | y (R(x, y))  z ( R(x, z)  P(x, z)) } Công thức 1 Công thức 2 R là quan hệ có tập các giá trị hữu hạn Cũng có 1 tập hữu hạn các giá trị không thuộc R Công thức 1: chỉ xêm xét các giá trị trong R Công thức 2: không thể kiểm tra khi không biết tập giá trị hữu hạn của z 44